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塑料排水板在软基加固中的应用

时间:1970-01-01 08:00来源:未知 作者:宝振 点击:
厦门吉尔顺实业有限公司有现代化的企业管理机制,专业管理人员,科学的决策体系,完善的质量控制手段。公司主要产品:排水板,片材排水板,卷材排水板,绿化植草格,绿化植草格,植草
厦门吉尔顺实业有限公司有现代化的企业管理机制,专业管理人员,科学的决策体系,完善的质量控制手段。公司主要产品:排水板,片材排水板,卷材排水板,绿化植草格,绿化植草格,植草格,塑料植草格等。销售热线:18106987998

     四川省乐山至宜宾高速公路是国家高速公路网成渝环线和国家重点公路宁波至樟木线的重要路段。全线按四车道高速公路技术标准执行,设计速度80km/h,路基宽度采用24.5米。12合同段起点里程为K87+540.35,止点里程K96+844.21,全长9.30386千米。本合同段深层软弱土地段多处于丘岭、山谷地形的底部水田地段,经常年淤积形成软基,地下水较为丰富。具有以下特点:
  (1)天然含水量高、孔隙比大。含水量在39%~72%之间,孔隙比在1.0~1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~60%,塑性指数为13~20,天然重力密度为15~19kN/m3;
  (2)透水性差。大部分软土的渗透系数为1×10-3~1×10-7cm/s;
  (3)压缩性高。压缩系数为0 5~2 0MPa-1,属高压缩性土;
  (4)抗剪强度低。地基土快剪试验的粘聚力在10kPa左右,快剪试验的内摩擦角在10°~15°之间;
  (5)流变性显著。长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4~0.8倍。
  基于地基土的以上特点,若对软基不加处理或处理措施不当,都将导致路基的过量沉降或不均匀沉降以及边坡失稳等不良后果。根据现场原材料供给情况和工程造价,本合同段主要采用塑料排水板方案。
  2.塑料排水板的加固原理及特点
  塑料排水板是由芯体和包围芯体的合成纤维透水膜构成的复合体,应具有很好的耐腐蚀性和足够的柔性,并符合《塑料排水板施工规程》(JTJ /T 256-96)的规定。塑料排水板性能指标见表1的规定。
  
  
  2.1塑料排水板法的加固原理
  塑料排水板法是排水固结法的一种形式。排水固结法是先在地基中设置砂井或塑料排水板等竖向排水体,然后利用建(构)筑物本身重量分级逐渐加载;或是在建(构)筑物建造以前,在场地先行加载预压(或者真空预压),使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度提高的方法。该方法是处理软土地基的有效方法之一,它可以解决以下两个问题:
  (1)沉降问题,使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差。
  (2)稳定问题,加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
  2.2塑料排水板法的特点
  最早的排水固结法是砂井排水,但此法存在的问题是地基变形后,容易产生断颈和颈缩。塑料排水板法弥补了砂井的不足,使施工工艺大大简化,工效成倍增长,具有以下显著特点:
  (1)塑料排水板是由厂家批量生产的,质量均匀且易控制,具有良好的透水和排水性能;
  (2)塑料排水板材料具有一定的强度及延伸率,适应地基变形的能力强;
  (3)重量轻(约15N/m),搬运方便,施工质量易控制和检查;
  (4)塑料排水板的断面尺寸小,插入时对地基土扰动小,连续性好;
  (5)施工机械简单,施工速度快,劳动强度小,施工场地整洁。
  3.施工工艺及注意事项
  3.1塑料排水板施工工艺一般如下:
  平整场地(挖排水沟)→铺设下层砂垫层→稳压→放样→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断排水板→检查并记录板位等情况→机具移位→铺设上层砂垫层。
  3.2关键工序控制如下:
  (1)塑料排水板施工前,要对场地进行清表、整平和初步碾压(如表土含水量较高,需铺设一层泥质岩,以便施工,但不宜影响插板施工),做好土拱坡(中间厚两边薄),铺设好砂垫层,为了保持工作面的整洁,根据地形要挖好排水沟,以利排水。
  (2)放样时要根据设计情况准确定位,并在每个孔位都查好标记,所用的标记通常有石灰、油布、细条塑料板芯等,做到明显且不易被损坏为宜。
  (3)定位要准确。
  (4)穿靴,将塑料排水板端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约10cm,固定联结。一般预制靴头可采用铁质或混凝土靴头。将靴头套在空心套管端部,固定塑料排水板,并使其在下沉过程中能阻止泥砂进入套管。
  3.3施工质量控制:
  (1)施工现场堆放的塑料排水板盘带要加以覆盖,放置于洁净干燥处,防止污染和暴露在空气中老化。
  (2)插入过程中导轨垂直,钢套管不得弯曲,透水滤套不得被撕破和污染;排水板底部应有可靠的锚固措施,以免拔出套筒时将芯板带出,下料时应考虑上拔时的“跟带”长度,“跟带”不得超出40cm,否则报废重插。简单的检查方法是将塑料板带按打设深度作上记号,完成后根据剩余板带的多少测出“跟带”的多少。
  (3)塑料排水板留出孔口长度应保证伸入砂垫层不少于30cm,使其与砂垫层贯通;并将其保护好,以防机械、车辆进出时受损,影响排水效果。
  (4)打设完毕后应立即摊铺第二层砂砾层,以防长时间暴露于空气中使板体老化。
  
  4.沉降与稳定监测
  软基路段在进行路堤填筑和竣工后应进行沉降和稳定的动态监测,设计路堤下部填筑时间为六个月,施工时匀速填筑,路堤填筑过程中,严格控制填土速率,以免由于加载过快而造成地基破坏。路堤施工期内应连续观测路堤的沉降变形,控制标准为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm;坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。其填筑速率,应以水平位移控制为主,如超过此限应立即停止填筑。路堤竣工后,均应预压六个月,方能进行路面及边坡防护等施工。
  5.施工中存在的问题及原因分析
  通过本工程的实践,发现塑料排水板进行软基处理施工工艺在施工中仍存在一些质量控制的难点,如跟带长度过长。经现场观察、分析,其主要原因是套管中进入淤泥,增大了塑料板与套管壁的摩擦力以致造成塑料板带出,因此,在塑料排水板打设过程中,需根据实际情况及时进行套管内壁附着的淤泥清理。
  目前国内应用较多的由反铲机改进的插板机,采用液压系统利用静压法打设,现场使用情况良好,行走方便,插入速度快,施工质量易保证。而采用打设砂井的机械来打设塑料排水板,由于利用振动打设,振动力过大会造成桩尖与套管闭合不紧密, 容易导致淤泥进入套管。
  此外,施工人员的操作熟练程度与技能也将直接影响塑料排水板的施工质量。
  6.结论
  在本合同段塑料排水板软基处理工程中,由于施工准备充足,制度健全,施工过程控制的技术措施严密,从而在施工中充分体现了这一方法具有的劳动强度小、施工速度快等特点。因此,若能选用合适的静压打设机械,并严格按照施工工艺要求组织施工,则塑料排水板施工效率更高,经济效益更好,施工质量更有保证。
  注:文章内的图表及公式请以PDF格式查看
  

(责任编辑:宝振)

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